專利名稱：制造橡膠組合物的方法
制造橡膠組合物的方法[技術(shù)領(lǐng)域]
本發(fā)明涉及制造橡膠組合物的方法。[背景技術(shù)]
近年來，由于對環(huán)境問題的關(guān)注增長，更加要求汽車節(jié)省燃料，也要求用于輪胎的橡膠組合物具有優(yōu)異的燃料節(jié)省效率。作為胎面用的橡膠組合物，已經(jīng)使用將增強(qiáng)劑如二氧化硅摻入二烯基橡膠，如聚丁二烯和苯乙烯-丁二烯共聚物中而得的橡膠組合物。當(dāng)二氧化硅作為增強(qiáng)劑摻入二烯基橡膠中時，進(jìn)一步摻入硅烷偶聯(lián)劑以改進(jìn)二烯基橡膠和二氧化硅的親合力，由此改進(jìn)二氧化硅的可分散性。作為制造包含二烯基橡膠、二氧化硅增強(qiáng)劑和硅烷偶聯(lián)劑的橡膠組合物的方法，已提出如專利文獻(xiàn)I中公開的制造橡膠組合物的方法，其中捏合二烯基橡膠和二氧化硅增強(qiáng)劑以制備預(yù)捏合組合物，然后將該預(yù) 捏合組合物和硅烷偶聯(lián)劑捏合。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)I]
JP 2002-201309 A[發(fā)明概述]
[本發(fā)明要解決的問題]
使用通過硫化由上述方法制成的橡膠組合物而獲得的硫化橡膠組合物作為輪胎的胎面。但是，該硫化橡膠組合物在用作輪胎胎面時在燃料節(jié)省效率和抓地性質(zhì)(grippingproperty)方面都不夠令人滿意。在這樣的情況下，本發(fā)明要解決的問題是提供制造適合作為硫化橡膠組合物的原材料的橡膠組合物的方法，在該硫化橡膠組合物用于胎面時由其獲得燃料節(jié)省效率和抓地性質(zhì)優(yōu)異的輪胎，并提供使用該橡膠組合物制造硫化橡膠組合物的方法。[解決問題的方式]
本發(fā)明涉及制造橡膠組合物的方法，所述方法包括通過捏合丁二烯基橡膠和每100重量份丁二烯基橡膠I至20重量份硅烷偶聯(lián)劑來制造預(yù)捏合橡膠組合物的步驟，和捏合所述預(yù)捏合橡膠組合物和每100重量份用于制造所述預(yù)捏合橡膠組合物的丁二烯基橡膠30至200重量份二氧化硅的步驟。此外，本發(fā)明涉及制造可硫化橡膠組合物的方法，所述方法包括捏合硫化劑和通過上述方法制成的橡膠組合物的步驟。此外，本發(fā)明涉及制造硫化橡膠組合物的方法，所述方法包括加熱通過上述方法制成的可硫化橡膠組合物的步驟。[本發(fā)明的有利效果]
根據(jù)本發(fā)明，可以獲得適合作為硫化橡膠組合物——其在用于輪胎胎面時可由其獲得燃料節(jié)省效率和抓地性質(zhì)優(yōu)異的輪胎——的橡膠組合物，和可由其獲得燃料節(jié)省效率和抓地性質(zhì)優(yōu)異的輪胎的硫化橡膠組合物。
[本發(fā)明的實(shí)施方式]
<丁二烯基橡膠>
本發(fā)明中的丁二烯基橡膠是由含有丁二烯作為單體單元的聚合物構(gòu)成的橡膠。此類丁二烯基橡膠的實(shí)例包括苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠(SBR)、聚丁二烯橡膠(BR)、丁二烯-異戊二烯共聚物橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)和苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚物橡膠。要用于本發(fā)明的丁二烯基橡膠優(yōu)選是苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠或聚丁二烯橡膠。可以使用兩種或更多種丁二烯基橡膠。丁二烯基橡膠可以在其聚合物鏈端被改性劑 ，如酮或酰胺改性。在100°C下測得的丁二烯基橡膠的門尼粘度(ML1+4)優(yōu)選為10或更大，更優(yōu)選20或更大。為了改進(jìn)可加工性，其優(yōu)選為200或更小，更優(yōu)選150或更小。根據(jù)JIS K6300(1994)測量門尼粘度(ML1+4)。<娃燒偶聯(lián)劑〉
本發(fā)明中的硅烷偶聯(lián)劑的實(shí)例包括具有含硫基團(tuán)的烷氧基硅烷化合物、具有氨基的烷氧基硅烷化合物、具有環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物、具有乙烯基的烷氧基硅烷化合物、具有丙烯酸基團(tuán)的烷氧基硅烷化合物、具有甲基丙烯?；耐檠趸柰榛衔铩⒕哂斜揭蚁┗耐檠趸柰榛衔?、具有脲基的烷氧基硅烷化合物、具有異氰酸酯基團(tuán)的烷氧基硅烷化合物和具有鹵素原子的烷氧基硅烷化合物；具有含硫基團(tuán)的烷氧基硅烷化合物是優(yōu)選。含硫基團(tuán)的實(shí)例包括疏基、硫酷基團(tuán)、氛硫基和多硫化物基團(tuán)；多硫化物基團(tuán)是優(yōu)選的。具有疏基的燒氧基娃燒化合物的實(shí)例包括3_疏基丙基二甲氧基娃燒、3_疏基丙基二乙氧基娃燒和3_疏基丙基甲基_■甲氧基娃燒。具有硫酷基團(tuán)的燒氧基娃燒化合物的實(shí)例包括3-辛酰基硫代-I-丙基三乙氧基硅烷。具有氰硫基的烷氧基硅烷化合物的實(shí)例包括3-氛硫基丙基二乙氧基娃燒。具有多硫化物基團(tuán)的烷氧基硅烷化合物的實(shí)例包括式(2)所示的化合物
R22
R2,-SiHCH2)HS)pA(2)
R23
其中R21、R22和R23各自代表烷基或烷氧基，選自R21、R22和R23的至少一個基團(tuán)是烷氧基，A代表選自二烷基硫代氨基甲?；?、噻唑基、苯并噻唑基和烷氧基甲硅烷基烷基的基團(tuán)，i代表I至5的整數(shù)，且j代表2至8的整數(shù)。在式(2)中，R21、R22和R23各自代表烷基或烷氧基，且選自R21、R22和R23的至少一個基團(tuán)是烷氧基。優(yōu)選地，選自R21、R22和R23的至少兩個基團(tuán)是烷氧基。更優(yōu)選地，R21、R22
和R23是燒氧基。R21、R22和R23各自是優(yōu)選具有I至8，更優(yōu)選I至6，再更優(yōu)選I至4，特別優(yōu)選I至2個碳原子的燒基或燒氧基。R21、R22和R23的烷基的實(shí)例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基和正辛基。甲基和乙基是優(yōu)選的。
R21、R22和R23的烷氧基的實(shí)例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基和正丁氧基。甲氧基和乙氧基是優(yōu)選的。優(yōu)選地，R21、R22和R23是各自選自甲氧基、乙氧基、甲基和乙基的基團(tuán)，選自R21、R22和R23的至少兩個基團(tuán)各自是甲氧基或乙氧基。更優(yōu)選地，R21、R22和R23各自是甲氧基或乙氧基。在式(2)中，i代表I至5的整數(shù)，優(yōu)選2或3。在式(2)中，j代表2至8的整數(shù)，優(yōu)選2至5的整數(shù)。在式(2)中，A代表選自二烷基硫代氨基甲?；⑧邕蚧?、苯并噻唑基和烷氧基甲硅烷基烷基的基團(tuán)。二烷基硫代氨基甲?；膶?shí)例包括二甲基硫代氨基甲?；投一虼被??；趸淄逕鶡膶?shí)例包括式(2-S)所不的基團(tuán)
U 24 Iv
^CH2Jr-Si-R26(2-S) R25
其中R24、R25和R26各自代表烷基或烷氧基，選自R24、R25和R26的至少一個基團(tuán)是烷氧基，且k代表I至5的整數(shù)。在式(2-S)中，R24、R25和R26各自代表烷基或烷氧基，選自R24、R25和R26的至少一個基團(tuán)是烷氧基。優(yōu)選地，選自R24、R25和R26的至少兩個基團(tuán)是烷氧基。更優(yōu)選地，R24、R25和R26是燒氧基。R24、R25和R26各自是優(yōu)選具有I至8，更優(yōu)選I至6，再更優(yōu)選I至4，特別優(yōu)選I至2個碳原子的燒基或燒氧基。R24、R25和R26的烷基的實(shí)例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基和正辛基。甲基和乙基是優(yōu)選的。R24、R25和R26的烷氧基的實(shí)例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基和正丁氧基。甲氧基和乙氧基是優(yōu)選的。優(yōu)選地，R24、R25和R26是各自選自甲氧基、乙氧基、甲基和乙基的基團(tuán)，選自R24、R25和R26的至少兩個基團(tuán)各自是甲氧基或乙氧基。更優(yōu)選地，R24、R25和R26各自是甲氧基或乙氧基。在式(2-S)中，k代表I至5的整數(shù)，優(yōu)選2或3。式(2-S)所示的基團(tuán)的實(shí)例包括2-三甲氧基甲硅烷基乙基、3-三甲氧基甲硅烷基丙基、3-三乙氧基甲硅烷基丙基和3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基。在式(2)所示的化合物中，其中A是二烷基硫代氨基甲酰基的化合物的實(shí)例包括Y -三甲氧基甲娃燒基丙基二甲基硫代氨基甲?；牧蚧?g-trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyltetrasulfide)。其中A是噻唑基的化合物的實(shí)例包括Y -三甲氧基甲硅烷基丙基噻唑基四硫化物。其中A是苯并噻唑基的化合物的實(shí)例包括Y-三甲氧基甲硅燒基丙基苯并卩Jl卩坐基四硫化物。
在式(2)所示的化合物中，其中A是式(2-S)所示的基團(tuán)的化合物的實(shí)例包括式(2-1)所示的化合物
權(quán)利要求
1.制造橡膠組合物的方法，所述方法包括通過捏合丁二烯基橡膠和每100重量份丁二烯基橡膠I至20重量份硅烷偶聯(lián)劑來制造預(yù)捏合橡膠組合物的步驟和捏合所述預(yù)捏合橡膠組合物和每100重量份用于制造所述預(yù)捏合橡膠組合物的丁二烯基橡膠30至200重量份二氧化硅的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I的方法，其中所述硅烷偶聯(lián)劑是具有含硫基團(tuán)的烷氧基硅烷化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I或2的方法，其中在制造預(yù)捏合橡膠組合物的步驟中，將丁二烯基橡膠和硅烷偶聯(lián)劑在160°C或更低溫度下捏合I至20分鐘。
4.制造可硫化橡膠組合物的方法，所述方法包括捏合硫化劑和通過根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)的方法制成的橡膠組合物的步驟。
5.制造硫化橡膠組合物的方法，所述方法包括加熱通過根據(jù)權(quán)利要求書4的方法制成的可硫化橡膠組合物的步驟。
全文摘要
制造橡膠組合物的方法，所述方法包括通過捏合丁二烯基橡膠和每100重量份丁二烯基橡膠1至20重量份硅烷偶聯(lián)劑來制造預(yù)捏合橡膠組合物的步驟和捏合所述預(yù)捏合橡膠組合物和每100重量份用于制造所述預(yù)捏合橡膠組合物的丁二烯基橡膠30至200重量份二氧化硅的步驟。
文檔編號C08L9/00GK102807679SQ201210172618
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者須藤拓也, 濱久勝 申請人:住友化學(xué)株式會社